Doç. Dr. Halit YAZICI

Benzer belgeler
Yüksek Performanslı betonlar

YAPI MALZEMESİNDE ÖZEL KONULAR -7-2-

SIFCON ÇİMENTO SU SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICI SİLİKA DUMANI ÇOK İNCE KUM HACİMCE % 4-20 ÇELİK LİF (YÜKSEK DONATI İÇERİĞİ)

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

YÜKSEK DAYANIMLI /YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLAR. Doç. Dr. Hakan Nuri ATAHAN İTÜ İnşaat Fakültesi

Beton Teknolojisinde Gelişmeler ve Yüksek Performanslı Betonlar

REAKTİF PUDRA BETONLARI

ÇİMENTO ESASLI ULTRA YÜKSEK DAYANIMLI KOMPOZİTLERDE BİLEŞİM PARAMETRELERİNİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

ONARIM ve GÜÇLENDİRMEDE MALZEME-III. Bölüm. Doç. Dr. Halit YAZICI

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi ÇİMENTO KALİTE KONTROL PARAMETRELERİ VE BETON ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

Yüksek Performanslı betonlar

beton karışım hesabı

4. SUALTINDA BETON DÖKÜMÜD

Doç. Dr. Halit YAZICI

taze beton işlenebilirlik

POMZA AGREGALI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Doç. Dr. Halit YAZICI

Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerde Nano Mineral Katkı Kullanımının Fiziksel ve Kimyasal Etkileri

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

ÇELİK LİF KULLANIMININ YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLARIN SÜNEKLİK ÖZELLİĞİNE ETKİSİ

mineral katkılar Paki Turgut

3/20/2018. Puzolan malzemelerin sınıflandırılması:

7. Yapılar ile ilgili projelerin ve uygulamalarının tekrarlı olması durumunda, her bir tekrar için ücret, belirtilen miktarın % 25 si kadardır.

Çimentolu Sistemlerde Çatlak Oluşumları. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

YENİ NESİL ERKEN YAŞ YÜKSEK DAYANIMLI ÇİMENTO BAĞLAYICILI ONARIM MALZEMESİ

5/3/2017. Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

ISIDAÇ 40. yapı kimyasalları. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

Doç. Dr. Halit YAZICI

ISIDAÇ 40. refrakter. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

YÜKSEK PERFORMANSLI ÇELİK TEL DONATILI BETONLARIN MEKANİK DAVRANIŞINA 200 C SICAKLIKTA KÜR ETKİSİ. YÜKSEK LİSANS TEZİ İnş. Müh.

YÜKSEK HACİMDE C SINIFI UÇUCU KÜL İÇEREN BETONLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE SÜLFÜRİK ASİT DAYANIKLILIĞI

LİFLİ HAFİF BETONLARIN OPTİMUM KARIŞIM TASARIMI. Bengi ARISOY 1 arisoyb@eng.ege.edu.tr

Cam Elyaf Katkılı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının Yapay Sinir Ağları İle Tahmini

ISIDAÇ 40 Esaslı Yüksek Performanslı Beton. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Beton Melike Sucu ZEMİN BETONLARINDA KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU KULLANIMI. Nisan, 17

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

BETONUN DENİZ SUYUNA DAYANIKLILIĞI

HAFİF AGREGALARIN YAPISAL BETON İMALATLARINDA KULLANIMI Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Çimentolu Sistemlerde Geçirgenlik - Sebepleri ve Azaltma Yöntemleri - Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

Çelik Tel ve Matris Dayanımlarının Betonların Kırılma Enerjisine Ortak Etkisi

Beton; kum, çakıl, su, çimento ve diğer kimyasal katkı maddelerinden oluşan bir bileşimdir. Bu maddeler birbirleriyle uygun oranlarda karıştırıldığı

Betonda Çatlak Oluşumunun Sebepleri. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

SİGMA BETON FAALİYETLERİ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı

EKOBEYAZ. yapı kimyasalları. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

Mineral Katkılar- Metakaolin. Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

Doç. Dr. Halit YAZICI

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

YAPI MALZEMESİNDE ÖZEL KONULAR -1-2-

Çelik Lif İçeriği, Sıcak Kür ve Lif Korozyonunun Çimento Esaslı Yüksek Performanslı Kompozitlerin Mekanik Davranışına Etkisi

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESİ II DERSİ BETON TEKNOLOJİSİ AGREGA

KAYNAK KĐTAPLARK. 3.) Yapı Malzemesi (Bekir POSTACIOĞLU) 4.) Yapı Malzemesi Problemleri (Bekir POSTACIOĞLU)

YÜKSEK SICAKLIĞIN SIFCON UN DİRENCİNE ETKİSİ

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Doğal ve Endüstriyel Mineral Katkılar İçeren Betonların Tasarımı, Mekanik Özelikleri ve Dürabilitesi

YAPI MALZEMESİ YAPI MALZEMESİNE GİRİŞ

UÇUCU KÜL VE ÇELİK LİFLERİN BETON VE BETON BORULARDA KULLANIMI

Atık mermer bulamacının reaktif pudra betonun mekanik özelliklerine etkisi

Yüksek Performanslı betonlar

ONARIM ve GÜÇLENDİRMEDE MALZEME-II. Bölüm. Doç. Dr. Halit YAZICI

Köpük Beton - I. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi. Kasım, 2015

Kalsiyum Aluminat Çimentosu Esaslı Reaktif Pudra Harçlar (RPM) Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

TS TS EN 206 nın Uygulamasına Yönelik Tamamlayıcı Standard

Effect of Glass Fiber Addition on the Compressive and Tensile Strength of Concrete

YAPI MALZEMESİ PUZOLANLAR

YENİ NESİL YÜKSEK PERFORMANSLI BETON: REAKTİF PUDRA BETONU. Doç. Dr. Halit YAZICI* ve Araş. Gör. (İnş. Yük. Müh.) Çağlar YALÇINKAYA*

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

ÇELİK LİFLERİN TAZE BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ EFFECT OF STEEL FIBERS ON FRESH CONCRETE PROPERTIES

SİLİS DUMANININ VE KÜR ŞARTLARININ HARÇ BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

UÇUCU KÜLLÜ BETONLARIN DONMA-ÇÖZÜLME ETKİSİNDE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Necdet Sezer Kampüsü Gazlıgöl Yolu Afyon,

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü İNŞ2024 YAPI MALZEMESİ II BETON KARIŞIM IM HESABI

ÇIMENTO VE AGREGALAR KULLANILARAK MATEMATİKSEL MODELLENMESİ. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

Üzerinde Meydana Gelecek Hasarları Kendiliğinden İyileştirme Kabiliyetine Sahip Yeni Nesil Esnek Beton

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

Beton Tasarımında Silis Dumanı Kullanımı. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

UÇUCU KÜL VE METAKAOLIN İÇEREN KENDILIĞINDEN YERLEŞEN HARÇLAR

SUUDİ ARABİSTAN DAMAD BARAJINDA UÇUCU KÜL YERİNE PUZOLANİK MADDE OLARAK TAŞ UNU KULLANIMI VE PROJE EKONOMİSİNE ETKİSİ

Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri

SİLİS DUMANININ ÇELİK LİFLİ BETONUN EĞİLME DAYANIMINA ETKİSİ

Mermer Tozu Katkılı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Taze ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

TANE İNCELİĞİNİN TRASLI ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

PUZOLANLAR. SiO 2. Kendi başlar. yoktur. Puzolanlar, silis veya silis-alumin. kökenlikenli malzemelerdir.

Alkaliye Dayanıklı Cam Elyafla Güçlendirilmiş Betonun Performansı YUWARAJ M. GHUGAL* AND SANTOSH B. DESHMUKH

FARKLI BAĞLAYICILARIN KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU ESASLI HARÇLAR ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

Kendiliğinden Yerleşen Betonlarda Polipropilen ve Çelik Lif Kullanılmasının İşlenebilirliğe Etkisi

UÇUCU KÜL VE YÜKSEK FIRIN CÜRUFUNUN SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICI KATKILI BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN NORMAL DAYANIMLI HAFİF BETON ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

FARKLI SELÜLOZ ETER TİPLERİNİN BEYAZ ÇİMENTO BAZLI SERAMİK YAPIŞTIRICILAR ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

KÜR KOŞULLARI VE SÜRESİNİN BETON NUMUNELERİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİLERİ

Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

Transkript:

Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü ÖZEL BETONLAR YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLAR-3 Doç. Dr. Halit YAZICI http://kisi.deu.edu.tr/halit.yazici/

YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLAR LİFLİ BETONLAR LİF DONATILI KENDİLİĞİNDEN YERLE EN BETONLAR ÇİMENTO BULAMACI EMDİRİLMİ LİFLİ BETON (SIFCON) REAKTİF PUDRA BETONLARI (RPC) ECC

UCUCU KÜLÜN OTOKLAV KÜRLÜ SIFCON UN MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ DENEYSEL ÇALI MA - KULLANILAN MALZEMELER ÇİMENTO- CEM I-42.5 N SİLİKA DUMANI UÇUCU KÜL (C-SINIFI, SOMA) AGREGALAR 0-1 mm BAZALT 0-1 mm KUVARTZ 0-0.1 mm KUVARTZ YENİ NESİL HİPERAKI KANLA TIRICI l/d=55 Uzunluk l=30mm Akma gerilmesi (MPa) Akma birim def. (%) Maks. gerilme (MPa) Maks. birim def. (%) Çap d=0,55mm 719,1 1,4 1146,5 4,5 Kopma gerilmesi (MPa) Kopma birim def. (%) 1048,1 4,7

Kimyasal Analiz (%) Çimentonun Fiziksel Özellikleri Çimento UK SD Özgül Ağırlık 3.13 SiO 2 18.69 42.1 92.26 Priz başlangıcı (dak.) 130 Al 2 O 3 5.00 19.4 0.89 Priz Sonu (dak.) 210 Fe 2 O 3 3.49 4.6 1.97 Hacim genleşmesi 1.00 CaO 63.12 27.0 0.49 Özgül Yüzey MgO 1.09 1.8 0.96 Çim. (m 2 /kg) Blaine 380 Na 2 O 0.29 -- 0.42 UK (m 2 /kg) Blaine 290 K 2 O 0.76 1.1 1.31 SD (m 2 /kg) Nitr. Ab. 20 000 SO 3 2.95 2.4 0.33 Çimento Basınç Dayanımı (MPa) Cl - 0.010 -- 0.09 2 gün 29.9 Kızdırma kaybı 3.56 1.3 -- 7 gün 43.2 Çözünmeyen Kalıntı 0.38 -- -- 28 gün 51.9 Serbest CaO (%) 1.27 4.3 -- Puzolanik aktivite indeksi (%) UK (28 gün), ASTM C 311 88 SD (28 gün), ASTM C 311 115

ĐNCELENEN PARAMETRELER SIFCON LĐF HACMĐ 0, %2, %6, %10 ÇĐMENTOLU BULAMAÇTAKĐ UÇUCU KÜL ORANI 0, %20, %40, %60 (ÇĐMENTO AĞIRLIĞINCA, ĐKAME)

ÇĐMENTOLU BULAMACIN KARIŞIM ORANLARI Bileşen UK0 UK20 UK40 UK60 Uçucu kül (%) 0 20 40 60 Çimento (kg/m 3 ) 800 640 480 320 Uçucu Kül (kg/m 3 ) 0 160 320 480 Silika Tozu (kg/m 3 ) 120 120 120 120 Su (kg/m 3 ) 313 313 314 322 0-1 mm Bazalt (kg/m 3 ) 600 562 524 486 0-1 mm Kuvars (kg/m 3 ) 160 150 140 130 0-100µm Kuvars (kg/m 3 ) 160 150 140 130 Süper akışkanlaştırıcı (L/m 3 ) 35 35 35 35 Su/Çimento 0.39 0.49 0.65 1.01 Su/Bağlayıcı 0.34 0.34 0.34 0.35 Agrega/Bağlayıcı 1.0 0.94 0.87 0.81 Mini-Slump (mm) 330 330 330 330

BASINÇ DENEYĐ:71 mm ayrıtlı küp numuneler-deney döküm yönünde (liflere dik doğrultuda) yapılmıştır. EĞĐLME DENEYĐ:25x60x305 mm plak numuneler %10 lif içeren karışımlara vibrasyon uygulanmıştır.

OTOKLAV KÜRÜ (YÜKSEK BASINÇ ALTINDA KÜR) 12 SAAT SONRA KALIPTAN SÖKÜLEN NUMUNELER OTOKLAV KÜRÜNE MARUZ BIRAKILMIŞTIR. OTOKLAV KÜRÜ 2 MPa (210 C ) 6 SAAT EĞĐLME VE BASINÇ DENEYLERĐ 2. GÜNDE YAPILMIŞTIR.

EĞĐLME DENEYĐ ÖLÇÜM SĐSTEMĐ Yükleme hızı=2 kgf/sn

UK0 SERĐSĐNDE LĐF HACMĐNE BAĞLI OLARAK YÜK-SEHĐM ĐLĐŞKĐSĐ 5500 5000 Yük, N 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0% lif 2% lif 6% lif 10% lif 0 10 20 30 40 50 Orta nokta dep., mm

UK60 SERĐSĐNDE LĐF HACMĐNE BAĞLI OLARAK YÜK-SEHĐM ĐLĐŞKĐSĐ Yük, N 5500 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Yük, N 1500 1000 500 0 10 20 30 40 50 0 Orta nokta dep., mm 0 0,1 0,2 0,3 0,4 Orta nokta dep., mm 0% lif 2% lif 6% lif 10% lif

UK ĐÇERĐĞĐNĐN VE LĐF HACMĐNĐN EĞĐLME DAYANIMI ÜZERĐNDEKĐ ETKĐSĐ 60 %0 lif %2 lif %6 lif %10 lif Eğ ilm e d ayan ım ı, M Pa 50 40 30 20 10 0 0 20 40 60 UK, %

UK ĐÇERĐĞĐNĐN VE LĐF HACMĐNĐN TOKLUK ÜZERĐNDEKĐ ETKĐSĐ To klu k, N m m 100000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 UK0 UK20 UK40 UK60 0 2 4 6 8 10 Lif, %

UK ĐÇERĐĞĐ VE LĐF HACMĐNE BAĞLI OLARAK TOKLUKTAKĐ ARTIŞ Tok luk ta k i a rtış (k a t) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 43 313 %2 lif %6 lif %10 lif 192 206 199 67 442 346 34 38 259 UK0 UK20 UK40 UK60 Kompozit 455

UK VE LĐF ĐÇERĐĞĐNĐN BASINÇ DAYANIMI ÜZERĐNDEKĐ ETKĐSĐ 160 %0 lif %2 lif %6 lif %10 lif 140 B asın ç dayan ım ı, MPa 120 100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 UK, %

OTOKLAV KÜRÜNDE SİLİKA VARLIĞI YÜKSEK DAYANIM İÇİN GEREKLİDİR! ÇALI MADAN GÖRÜLDÜĞÜ GİBİ KARI IMLARDA HEM SİLİKA DUMANI HEM DE UÇUCU KÜL KULLANILMI TIR SİLİKANIN UYGUN FORMLARI OTOKLAV KÜRÜNDE YÜKSEK DAYANIM İÇİN GEREKLİDİR

Component FA0 FA20 FA40 FA60 Fly ash (%) 0 20 40 60 Cement (kg/m 3 ) 909 710 521 339 Fly ash (kg/m 3 ) 0 178 347 509 Water (kg/m 3 ) 358 350 342 332 0-500 µm Limestone fine (kg/m 3 ) 909 888 868 848 Superplasticizer (L/m 3 ) 9.1 8.9 10.4 12.7 Water/Cement 0.40 0.50 0.67 0.98 Water/Binder 0.40 0.40 0.40 0.40 Aggregate/Binder 1.0 1.0 1.0 1.0

LİFLERE DİK VE PARALEL DOĞRULTULARDA BASINÇ DENEYİ

BULAMACIN REOLOJİK ÖZELLİKLERİ FA0 FA20 FA40 FA60 SP dosage (%) 1.0 1.0 1.2 1.5 Spread t 20 (sec) 1.1 2.0 1.1 1.5 Spread t 30 (sec) 23.2 15.3 12.3 16.3 Final spread (mm) 340 360 380 380 V-funnel time (sec) 6.0 7.7 7.2 12.1 J-pen. depth (mm) full full full full

LİFSİZ BULAMACIN MEKANİK ÖZELLİKLERİ 70 60 Compressive strength Flexural strength 14 12 Compressive strength (MPa) 50 40 30 20 10 10 8 6 4 2 Flexural strength (MPa) 0 0 10 20 30 40 50 60 FA replacement (%) 0

SIFCON UN LİFLERE DİK VE PARALEL DOĞRULTULARDA MEKANİK ÖZELLİKLERİ 120 Compressive strength - perpendicular to fibers Compressive strength - parallel to fibers Splitting tensile strength - perpendicular to fibers Splitting tensile strength - parallel to fibers 30.0 Compressive strength (MPa) 100 80 60 40 20 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 Splitting tensile strength (MPa) 0 0 10 20 30 40 50 60 0.0 FA replacement (%)

ANİZOTROPİ MATRİS DAYANIMI ARTTIKÇA AZALIYOR! 4.20 Perpendicular / parallel strength ratio 3.70 3.20 2.70 2.20 1.70 3.73 3.41 2.50 2.33 Compressive strength Splitting tensile strength 1.82 1.75 1.75 1.58 1.20 0 20 40 60 FA replacement ratio (%)

Load (N) 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 FA60 FA40 FA20 FA0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Displacement (mm)

SIFCON UN EĞİLME DAYANIMI VE TOKLUĞU 70 105000 60 Flexural strength Toughness 90000 Flexural strength (MPa) 50 40 30 20 75000 60000 45000 30000 Toughness (N.mm) 10 15000 0 0 10 20 30 40 50 60 0 FA replacement (%)

40 Specimen 2 Flexural Stress [MPa] 30 20 10 plain slurry Specimen 1 Specimen 3 SIFCON V f =14% 0 0 2 4 6 8 10 Deflection [mm]

midspan deflection: 0 mm

midspan deflection: 14.0 mm Strain Localisation

RPC RPC (REACTIVE POWDER CONCRETE) REAKTİF PUDRA BETONU ileri mekanik özelliklere üstün fiziksel karakteristiklere mükemmel sünekliğe çok düşük geçirimliliğe sahip ultra yüksek dayanımlı çimento esaslı kompozit bir malzemedir. Reaktif pudra betonuyla ile ilgili ilk çalışmalar Richard ve Cheyrezy (1995) tarafından yapılmıştır. Bu çalışmalarda betonların tasarımı yapılmış ve üretimi ile mekanik özellikleri açıklanmıştır. Yapılan çalışmalarda RPC 200 ve RPC 800 olmak üzere esasta aynı fakat üretiminde ve ısıl işlemlerinde bazı farklılıklar bulunan iki değişik malzeme üretilmiştir.

Reaktif pudra betonu (RPC) olarak da bilinen ultra yüksek y dayanıml mlı betonlar bağlay layıcı malzemenin mikroyapısının iyileştirilmesi ile elde edilebilmektedir. Ultra yüksek dayanım m ve yüksek y düktilite özelliklerine sahip olan bu beton 1990 lı yıllarda Fransa daki Bouygues laboratuvarlarında geliştirilmi tirilmiştir. tir.

Normal çimento esaslı malzemelerle kıyaslandk yaslandığında RPC deki gelişmenin en önemlisi yapıdaki parçac acıkların boyutlarının n homojenliği, i, porozitenin azaltılmas lması ve dolayısıyla yla mikro-yap yapının n geliştirilmesidir. Reaktif pudra betonu dizaynında nda temel yaklaşı şımlar iri agreganın sistemden çıkarılması,, su/bağlay layıcı oranının n azaltılmas lması, silikalı bileşenler enler kullanılarak larak CaO/SiO2 oranının düşürülmesi, yüksek y dayanıml mlı hidratları üretebilmek amacıyla Portland çimentosunun kimyasal yapısının optimizasyonu ve gevrek özelliğin in engellenmesi amacıyla çelik lif kullanılmas lması olarak sıralanabilir. s

REAKTİF PUDRA BETONUNUN KOMPOZİSYONUNDA TEMEL İLKELER İri agreganın elimine edilerek homojenliğin arttırılması Granüler karışımı optimize edip, priz öncesinde ve priz sırasında basınç uygulayarak sıkışık yoğunluğun arttırılması Priz sonrasında ısıl işlem uygulayarak mikroyapının güçlendirilmesi, Karışımda kısa çelik lifler kullanılarak düktilitenin arttırılması, Karıştırma ve yerleştirme işlemlerinin mümkün olduğunca pratiğe uygun olması. İri agreganın sistemden kaldırılması, bağlayıcı hamurun mekanik özelliklerinin arttırılması ve agrega/hamur oranının azaltılması ile RPC karışımlarının homojenlik problemleri azaltılmış olmaktadır.

RICHARD ve CHEYREZY NİN TANITTIĞI RPC200 VE RPC800 ÜN ÖZELLİKLERİ Özellik Priz sırasında sıkıştırma Isıl işlem ( º C) Basınç Dayanımı (MPa) - kuvars agregalı Basınç Dayanımı (MPa) - çelik agregalı Eğilme Dayanımı (MPa) Kırılma Enerjisi (J/m 2 ) Young Modülü (GPa) RPC 200 Yok 90 170 230-30 60 20000 40000 50 60 RPC 800 50 MPa 250 400 490 680 650 810 45 141 1200 20000 65 75

RPC NİN ÖNEMLİ AVANTAJLARI * YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLARA İYİ BİR ALTERNATİFTİR. * YAPISAL OLARAK ÇELİKLE YARI ABİLECEK MEKANİK POTANSİYELE SAHİPTİR. * YÜKSEK DAYANIMI VE YÜKSEK MEKANİK ÖZELLİKLERİ NEDENİYLE KESİTLERDE BÜYÜK ORANDA AZALTMA SAĞLAR MOMENT TA IMA KAPASİTESİ 67.5 tm

Bu şekilde ulaşı şılan mekanik özelliklerden basınç dayanımı 200-800 MPa,, kırılma k enerjisi 1200-40000 J/m2 arasında değerler erler alırken, nihai çekme birim deformasyonu %1 mertebelerine kadar çıkartılabilir (Feylessoufi( vd., 2001). ekil 5 de görüldg ldüğü gibi, ince liflerinde kullanımı ile 50 MPa kadar olağan anüstü eğilme dayanımlar mları elde edilebilir. Yüksek Y oranda enerji yutabilmesi ile düktilite açısından metallere yakın n değerler erler göstermektedir

YÜKSEK ENERJİ YUTMA KAPASİTESİİLE ÖZELLİKLE SİSMİK PERFORMANSTA ARTI SAĞLAR

50 40 30 Lif donatılı 20 10 Normal harç 0 0 250 500 750 1000 1250 Sehim (Mikron) Kırılma enerjisi RPB için 1250 µm'ye kadar sehimde 30000 J/m2 dir. Bu değer normal harç için ise toplam 110 J/m2'dir. Böylece, reaktif pudra betonunun kırılma enerjisinin normal harcınkinin yaklaşık 300 katı kadar olduğu sonucuna varılabilir (Taşdemir vd. 2005)

Kırılma Enerjisi J/m2 Eğilme dayanımı (MPa)

Düşük ve birbirine bağlı olmayan kılcal boşlukları, bünyedesi serbest kirecin silis dumanı ile reaksiyona girerek ikincil hidratasyonda güçlü C-S-H yapı oluşturması porozite yapısını önemli oranda geliştirir. Bu nedenle durabilitesi yüksek bir malzemedir.

Mekanik Özelikler NDB YDB RPB Basınç dayanımı (MPa) 20-60 60-115 200-800 Elastisite modülü (GPa) 20-30 35-40 60-75 Eğilme dayanımı (MPa) 4-8 6-10 50-140 Kırılma enerjisi (J/m 2 ) 100-120 120 100-130 130 10000-40000

RPC İLE ÜRETİLMİ KÖPRÜ Sherbrooke Köprüsü, Quebec, Canada- Yapım Aşaması Ve Son Hali

İTÜ İSTON İ BİRLİĞİ İLE GELİ TİRİLMİ RPC

Çimento hamuru nem çıkışının önlendiği 80-100 C C sıcakls caklıkların üzerinde ısıtıldığında, bir takım hidrotermal reaksiyonlar meydana gelir. Bu reaksiyonlar, çimento hamurunun mikro yapısında önemli fiziksel ve kimyasal değişiklikler iklikler ile sonuçlan lanır. Meydana gelen faz değişikli ikliğinin inin türü, t, CaO/SiO2 oranına, na, sıcaklığa a ve basınc ncın n seviyesine bağlı olarak değişir ir

Sıcaklık ( C) Molar CaO/SiO 2 oranı

Hidratasyonunu tamamlamış Portland çimentosu hamurlarının n CaO/SiO2 oranı 1 ile 3 arasında değişir ir ve ortalama olarak 1.5 değerine erine yakınd ndır. CaO/SiO2 oranı 1.5 olan çimento hamurları 110 C üzerindeki sıcaklıklara klara ısıtılırsa zayıf αc2s hidrat oluşur. ur. Bu yapı oldukça a gözenekli g ve kristal yapıda olup, özgül l yüzey y alanın n düşük d k olmasından ötürü düşük kohesif kuvvetlere (van der Waals) ) sahiptir. Bununla birlikte, CaO/SiO2 oranı 1 olan çimento hamurları,, nem kaçışı ışının önlendiği koşullarda 150 C üzerindeki sıcakls caklıklara klara ısıtılırsa güçg üçlü bir tobermorit jeli oluşur. ur. Bu nedenle, hidrotermal reaksiyonlara maruz kalacak çimento hamurlarının CaO/SiO2 oranın n düşük d k olması gerektiği i açıkta ktır. Bu durum sisteme uygun miktarda ve reaktif formda SiO2 ilave edilerek sağlanabilir

Basınç dayanımı, MPa Silika içeriği (Silika ve çimento toplamının % desi)

Otoklav çimento hamurlarının n optimum silika içerii eriği i yaklaşı şık k olarak %30 dur. Bu hamurun dayanımı normal kür k r edilmiş hamurlardan önemli oranda yüksektir. y Silika, çimento hamuru sistemine cüruf, c uçucu ucu kül, k silika dumanı ve silisli ince kum olarak ilave edilebilir

Richard ve Cheyrezy (1995), reaktif pudra betonunun kompozisyonu ile ilgili çalışmalarında şu u temel ilkeleri göz g önünde nde bulundurmuşlard lardır: r:

İri agreganın n elimine edilerek homojenliğin in arttırılmas lması, Granüler karışı ışımı optimize edip, priz öncesinde ve priz sırass rasında basınç uygulayarak sıkışıs ışık k yoğunlu unluğun arttırılmas lması,

Priz sonrasında nda ısıl l işlem i uygulayarak mikroyapının güçlendirilmesi, Karışı ışımda kısa k çelik lifler kullanılarak larak düktilitenin arttırılmas lması, Karış ıştırma ve yerleştirme işlemlerinin i mümkün n olduğunca unca pratiğe e uygun şekilde desteklenmesi.

İri agreganın n sistemden kaldırılmas lması, bağlay layıcı hamurun mekanik özelliklerinin arttırılmas lması ve agrega/hamur oranının azaltılmas lması ile RPC karışı ışımlarının homojenlik problemleri azaltılm lmış olur.

Yoğunlu unluğun artması ile basınç dayanımının artması bilinen bir gerçektir. ektir. Dolayısıyla, yla, taze betona uygun bir basınç uygulaması yoğunlu unluğu arttırmak rmak için i in efektif bir yöntemdir. y Birkaç saniye süresince uygulanan basınç sıkışık k havanın elimine edilmesine, birkaç dakika boyunca uygulanan basınç fazla suyun kalıp boşluklar luklarından uzaklaştırılmas lmasına ve 6-126 saat süre ile uygulanan basınç da kimyasal büzülmenin kompanse edilmesine olanak verir. Bu işlemler i yoğunlu unluğun %6 oranından ndan daha fazla artmasını sağlar.

90 C C civarındaki ısıl l işlemler i ile mikroyapıyı güçlendiren puzolanik reaksiyon ürünlerinin oluşumu umu artar, ancak hidratlar amorf durumdadır. r. 250-400 C gibi yüksek y sıcakls caklık k kürleri k kristal hidratların n oluşumuna umuna olanak sağlar.

Lineer ve elastik davranış gösteren RPC matrislerinin düktilitesini arttırmak rmak amacıyla mutlaka lifler kullanılmal lmalıdır. 13 mm uzunluğunda unda ve 0,15 mm çapında düz d çelik lifleri karışı ışıma hacimce %1,5-3 oranlarında nda katılmas lması yeterli olmaktadır.

RPC kullanımının n yararlarışu şekilde sıralanabilir. s RPC yüksek y performanslı betonlara göre g daha iyi bir alternatiftir ve yapısal olarak çelik ile yarış ışabilecek güce g sahiptir Üstün n dayanım özellikleri ölü yüklerin önemli oranda azalmasını sağlar. Düktil çekme kırılmask lması mekanizması ile, RPC direk ana çekme gerilmeleri dışıd ışındaki çekme gerilmelerine dayanıkl klılıkta kta kullanılabilir. labilir. Bu ilave kesme donatısını ve diğer ek donatılar ları ihtiyacını ortadan kaldırır. r.

Yüksek kırılma k enerjisi, daha tok ve daha fazla oranda enerji yutabilen yapısal elemanların üretilebilmesine olanak sağlar. RPC, daha hafif yapı elemanlarının n kullanımına na olanak vermesinden ötürü atalet yüklerini y azaltarak yapılar ların n sismik performansının gelişmesini sağlar. Azalan kesit elastik limit içinde inde daha fazla sehime izin verir ve yapının daha yüksek y oranda enerji yutabilmesini sağlar.

RPC, bağlant lantısız z ve düşük d k orandaki porozitesi ile kütle k transferini azaltarak, sıvı/gaz veya radyoaktif maddelerin penetrasyonunu hemen hemen ortadan kaldırır. r. Cesium difizyonu yoktur, Tritium difizyonu ise geleneksel depolama kaplarına kıyasla k 45 kez daha düşüktd ktür

Deneysel Çalışmalar

270 Compressive Strength, MPa 260 250 240 230 220 210 200 190 180 204 239 249 250 259 248 246 170 171 160 150 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 SF content (%)

Compressive Strength, MPa 300 250 200 150 100 50 262 262 254 248 244 202 0% 20% 40% 60% 229 167 0 GGBFS FA Mineral Admixtures

Compressive Strength, MPa 290 270 250 230 210 190 170 281 270 262 262 253 250 234 224 Constant SF 248 268 CaO/SiO2=1.30 244 240 232 214 150 Control G10F10 G10F20 G10F30 F20 G20F20 G40 Mixtures

Compressive Strength, MPa 350 330 310 290 270 250 230 210 190 270 310 281 324 268 None Pressure applied 310 305 224 268 Pressure applied 315 305 232 170 150 Control G10F10 G10F20 G10F30 F20 G40 Mixtures

Modulus of Elasticity Compresive Strength Modulus of Elasticity, GPa 60 55 50 45 40 35 56 57 270 268 281 53 268 49 50 224 46 232 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 Compressive Strength, MPa 30 Control F20 G10F10 G10F20 G10F30 G40 100

13000 12000 11000 G10F30 F20 10000 9000 8000 Load, N 7000 6000 G40 5000 4000 CTRL 3000 2000 1000 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Displacement, mm The Load-displacement relationship of 28-day water cured mixtures according to the GGBFS and/or FA content

11000 10000 9000 8000 7000 F20 G10F30 Load, N 6000 5000 CTRL 4000 G40 3000 2000 1000 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Displacement, mm Fig. 5 The Load-displacement relationship of steam cured mixtures according to the GGBFS and/or FA content

12000 11000 G40 10000 9000 8000 Load, N 7000 6000 5000 CTRL G40 G10F30 4000 3000 2000 1000 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Displacement, mm The Load-displacement relationship of autoclave cured mixtures according to the GGBFS and/or FA content

tobermorit

ECC, ÇOK YÜKSEK ÇEKME BİRİM DEFORMASYON KAPASİTESİİLE DİĞER LİFLİ KOMPOZİTLERDEN AYRILMAKTADIR.

ENGINEERED CEMENTITIOUS COMPOSITES ÇİMENTOLU MALZEMELERİN ÇEKME DAVRANI I

Lifli Kompozitler Yüksek Performanslı Lifli Kompozitler ECC Kompozit dizayn metodolojisi Genel Yüksek oranda lif kullanımı Mikromekanike dayalı (Lif miktarı minimize edilmiş,, lif özellikleri geliştirilmi tirilmiş) Lif özellikleri Çeşitli tiplerde Vf<%2 df(çelik)=0.5m m Genellikle çelik Vf>%5 (Genel) df=0.15 mm Polimer lifler daha uygun Vf<%2 df<0.05 mm Matris özellikleri Kaba agrega kulanılır İnce agrega kullanılır Matris tokluğu u ve ilk çatlak boyutu kontrol edilir. İnce agrega kullanılır. Arayüzey Kontrolsüz Kontrolsüz Kontrollü Çekme davranışı Br.. Def. Yumuşamas aması Br.. Def. Sertleşmesi Br.. Def. Sertleşmesi Çekme birim deformasyon kapasitesi % 0.1 < %1.5 > %3 - %8 Çatlak genişli liği Sınırsız Tipik olarak birkaç yüz z mikron değerinde, erinde, %1.5 Br. def. dan sonra sınırsız Br.. Deformasyon sertleşmesi sırass rasında 100 mikronun altında

Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü ÖZEL BETONLAR YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLAR-3 Doç. Dr. Halit YAZICI http://kisi.deu.edu.tr/halit.yazici/